銀河系,太陽甚至地球會一直穩定嗎?科學家:會出生會生存會死亡

根據最廣泛接受的宇宙學模型,宇宙中第一個星系是在130億到140億年前開始形成的。在之後的10億年裡,各種各樣宇宙結構和星系特徵也隨之出現。然而,在偌大的宇宙中,這些星系或是太陽會隨著時間的推移有所變化嗎?

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​星系就像生物一樣,形成後就一直在變化。事實上,在它們的生命歷程中,星系之間一直在相互作用並噴射出物質。由於物質的可用性是星系中恆星形成的關鍵,瞭解星系加入和丟失物質的速度對於理解星系如何隨時間演化是至關重要的。一個由天文學家組成的國際小組計算了銀河系中物質的流入和流出速度,並進行了比對。

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在比較了物質的流入和流出速率結果後,天文學家們發現銀河系中有過量的物質流入。這對於銀河系未來的恆星形成來說是個好消息,因為有大量的物質可以轉化為恆星和行星。這一結果表明,像銀河系這樣的星系並不是一直處於穩定狀態,相反,它們會在一段時間內吸入和失去一些物質,這是一個繁榮和蕭條的循環。當氣體進入時,會形成更多的恆星,但如果太多的氣體進入,它就會引發恆星爆發,從而吹走所有剩餘的氣體,從而關閉恆星的形成。因此,流入和流出之間的平衡便成為恆星形成數量的關鍵。

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這項研究的另一個有趣的結論是,適用於我們銀河系的東西也適用於恆星系統。例如,隨著時間的推移,太陽系會受到物質流入和流出的影響,那地球呢?天體物理學家布賴恩·科伯林(BrianKoberlein)通過流星軌跡的觀測,估計每天約有100至300噸的物質進入地球,這意味著每年約有30 000至100 000噸。但地球中地殼中物質的放射性衰變,會導致能量和亞原子粒子(α,β)離開我們的星球,第二個則是大氣損失,兩者加起來,每年損失約11萬噸。

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1994-2013年收集到的關於小行星撞擊地球大氣層並分解以形成非常明亮的流星的數據

因此,地球可能以每年10,000到50,000噸的速度變輕。然而,在這一點上,物質添加的速度並沒有受到很好的限制,因此地球很有可能達到收支平衡,至於我們的太陽系,情況也是相似的。太陽佔太陽系質量的99.86%,隨著時間的推移和太陽風和內部過程的影響,太陽正在失去質量。根據天文學家模擬計算,太陽以1.3245 x 10的速度在失去質量,這是一個驚人的數字。但由於太陽的質量約為1.9885×10的27次方噸,所以太陽不會在短期內消失,自然人類也不必擔心地球會因太陽質量減少而逐漸遠離太陽。

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雖然看起來太陽系包括地球正在慢慢地失去質量,從長遠來看也確實有一定的影響。即使是宇宙中最古老、最巨大的物體也會像生物一樣發生變化。無論是行星、恆星還是星系,它們都是需要經歷誕生、生存和死亡的生命歷程,在圓圈中生活,並在宇宙尺度上表演!



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